Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32716:[2025 Spring]Electromagnetics Ⅰ (T8) 2025 Spring Mon1 College of Science and Engineering NUMAI TAKAHIRO 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning102

Language

日本語

Course Outline and Method

本科目では,電気電子工学の基礎としてもっとも大切な電磁気学について説明します.本質を理解することを目的として講義を行い,電磁気学を深く理解する第一歩となることを目指します.

Student Attainment Objectives

・学生が,電荷によって生じる電界や電位を計算できるようになること.
・学生が,磁荷によって生じる磁界や磁位を計算できるようになること.
・学生が,電流と磁界との関係を計算できるようになること.
・学生が,電磁誘導による起電力を計算できるようになること.
・学生が,電磁波における電界と磁界の関係を導くことができるようになること.

Recommended Preparatory Course

ベクトル解析

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

数学の基礎

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.185-195

ベクトル(内積,外積),微分,積分

2

電荷,電荷の周囲の静電界,ガウスの法則

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.11-33, 195-197
『大学生のための電磁気学演習』 pp.1-7

クーロンの法則,電荷の単位,導体,誘電体,電荷保存則,連続の式,電荷の周囲の静電界,閉曲面,ガウスの定理,ガウスの法則

3

ガウスの法則

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.33-40
『大学生のための電磁気学演習』 pp.8-21

閉曲面,球状電荷,円柱状電荷,平行平板

4

電位(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.40-49, 198-200
『大学生のための電磁気学演習』 pp.12-19, 22-23

電位と静電界との関係,重ね合せの原理,ストークスの定理,点電荷,球状電荷,円柱状電荷,平行平板

5

電位(2),導体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.49-56
『大学生のための電磁気学演習』 pp.25-26

ポアソン方程式,階段状pn接合,ポテンシャルエネルギー,導体球の電界と電位

6

導体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.56-67
『大学生のための電磁気学演習』 pp.26-43

電気容量,導体球,導体球殻,平行平板キャパシタ

7

導体(3)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.66-73
『大学生のための電磁気学演習』 pp.27-28, 44-47

自由電子の運動方程式,オームの法則,ホール効果

8

誘電体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.75-85
『大学生のための電磁気学演習』 pp.49-59

分極,電気双極子モーメント,電気双極子,反分極因子

9

誘電体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.85-92
『大学生のための電磁気学演習』 pp.60-71

電束密度,電気感受率,境界条件,平行平板キャパシタ

10

磁荷と静磁界,磁性体(1)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.93-111
『大学生のための電磁気学演習』 pp.73-113

磁荷,磁荷の周囲の静磁界,磁気双極子,磁位,磁化,反磁化因子

11

磁性体(2)

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.111-118
『大学生のための電磁気学演習』 pp.114-124

磁束密度,ベクトルポテンシャル,境界条件

12

電流と静磁界

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.119-131
『大学生のための電磁気学演習』 pp.125-139

ビオー-サヴァールの法則,ベクトルポテンシャル,アンペールの法則,磁位と周回電流,電流に働く力

13

電流に働く力

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.131-140
『大学生のための電磁気学演習』 pp.140-149

力のモーメント,インダクタンス,コイル

14

電磁誘導,電気回路,電磁波,最終講義日試験

『大学生のためのエッセンス 電磁気学』 pp.141-171, pp.173-184
『大学生のための電磁気学演習』 pp.151-203, pp.205-230

ファラデーの誘導法則,キルヒホッフの法則,過渡応答理論,交流理論,進行波,後退波,定在波,真空中の光速

最終講義日試験

Class Format

第1回~第8回,第10回~第13 回を対面授業にて実施.
第9回と第14回はオンラインにて実施.

Recommendations for Private Study

始業時まで
 教科書(各回のシラバスの該当ページ.ただし,演習書は除く.)を読んでノート(4~6ページ)を作成する.このノートを基にして,板書用資料(A4判2ページ)を作成する.

(対面では,主に演習問題の解説をおこなう.質問に対しても回答する.)

講義後
 何も見ないで教科書の内容を再現できるまで復習する.

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)
0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
100

提出物(レポート,小テスト,最終講義日試験)の結果によって評価する.

Grade Evaluation Method (Note)

最終講義日試験では,電卓と『ケンブリッジ 物理公式ハンドブック』(共立出版)の持込みを許可します.

Advice to Students on Study and Research Methods

授業前に,教科書と参考書をしっかり勉強しておきましょう.答を丸写しにするのではなく,自分の力で導出しましょう.また,暗記するのではなく,考え方を理解するよう努めましょう.

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
大学生のためのエッセンス 電磁気学 沼居貴陽 共立出版 978-4-320-08639-5
大学生のための電磁気学演習 沼居貴陽 共立出版 978-4-320-03476-1
ケンブリッジ 物理公式ハンドブック -ポケット版- Graham Woan (著), 堤 正義 (翻訳) 共立出版 978-4-320-03481-5 最終講義日試験に持ち込み可

Textbooks (Frequency of Use, Note)

電卓の使用を推奨します.特にTI-89 Titanium (Texas Instruments)や fx-CG50 (CASIO) は,文字を用いたままの微分・積分,行列,ベクトルの演算ができるばかりでなく,グラフ描画も可能です.

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
大学演習 電磁気学 霜田光一,近角聡信 裳華房 978-4-7853-8010-1
詳解 電磁気学演習 後藤憲一,山崎修一郎 共立出版 978-4-320-03022-0
演習 電磁気学 加藤正昭,和田純夫 サイエンス社 978-4-7819-1254-7
ベクトル解析 H. P. スウ 森北出版 978-4-627-93020-9
グリフィス 電磁気学Ⅰ D. J. グリフィス 丸善出版 978-4-621-30422-8
電磁気学ノート(改訂版) 藤田広一 コロナ社 978-4-339-00442-7
物理学レクチャーコース 電磁気学入門 加藤岳生 裳華房 978-4785324117

Reference Books (Frequency of Use, Note)

電卓の使用を推奨します.特にTI-89 Titanium (Texas Instruments)や fx-CG50 (CASIO) は,文字を用いたままの微分・積分,行列,ベクトルの演算ができるばかりでなく,グラフ描画も可能です.

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

教員の電子メールアドレス
 numai@se.ritsumei.ac.jp

質問
 できるかぎり,教室で講義中あるいは休憩時間に質問してください.その他の時間に質問があるときは,事前に電子メール(numai@se.ritsumei.ac.jp)でアポイントメントをとり,個人研究室(ウェストウィング2階)に来てください.電子メールには,タイトル,学科,学年,氏名,学生証番号を明記すること.電話での質問には,応じられません.
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/